工(gong)業金屬管道設計規范對管道材(cai)料要(yao)求(qiu)主要(yao)有以下幾點:
一、一 般規(gui)定
1. 管(guan)道材料的(de)選用(yong)必(bi)須依據(ju)管(guan)道的(de)使用(yong)條件(jian)(設計(ji)壓力(li)、設計(ji)溫(wen)度、流體(ti)類別(bie))、經濟(ji)性(xing)、耐蝕性(xing)、材料的(de)焊接(jie)及(ji)加工等性(xing)能,同時(shi)應符合本(ben)規(gui)范所(suo)提出的(de)材料韌(ren)性(xing)要求及(ji)其他規(gui)定。
2. 用于管道的材料,其規(gui)(gui)格與性能應符(fu)合國家現行標準的規(gui)(gui)定。
3. 使(shi)用本(ben)(ben)規(gui)范未列(lie)出的材(cai)料,應符合(he)國家現(xian)行的相應材(cai)料標準,包(bao)括化學成分、物理和(he)力學特性、制(zhi)造(zao)工藝方(fang)法、熱處理、檢驗(yan)以及本(ben)(ben)規(gui)范其他(ta)方(fang)面的規(gui)定。
二、金屬材(cai)料的使用溫度(du)
1. 材料使(shi)用溫度(du),除(chu)了應符合本規范(fan)附錄A的規定外,還需(xu)依據流(liu)體腐蝕的影響及(ji)對材料性能的影響等確定。
2. 材(cai)料(liao)的使(shi)用溫度上下限應符合下列規定∶
①. 材料的使(shi)用溫度,不應(ying)超出本規(gui)范附(fu)錄A所(suo)規(gui)定的溫度上下限。
②. 未列入本規范附錄A中的材料,決定其使用溫度時應符合以下規定∶
a. 在使用溫度條(tiao)件下(xia)應保證材料的適用性(xing)(xing)和可(ke)靠性(xing)(xing);
b. 在使用溫度下,材料(liao)應具有對流體及(ji)外界環境(jing)影(ying)響的抵抗(kang)力;
c. 應按本(ben)規范第3.2.3條的(de)規定確定材料(liao)的(de)許(xu)用(yong)應力。
三(san)、金屬材料的低溫韌(ren)性試驗要求
1. 管(guan)道(dao)設計溫度低于或等于-20℃,而(er)高于本規范(fan)附錄A中使(shi)用(yong)溫度下限的(de)碳素(su)鋼(gang)、低合金鋼(gang)、中合金鋼(gang)和(he)高合金鐵素(su)體(ti)鋼(gang),出(chu)廠材(cai)料及采用(yong)焊接堆(dui)積(ji)的(de)焊縫金屬和(he)熱影響區應進行低溫沖擊(ji)試驗。
2. 奧(ao)氏體(ti)不(bu)銹鋼,含碳量大于0.1%,設計溫度低于-20℃而高于本規范附錄A中使用溫度下限時,出廠的材料及采用焊接堆積的焊縫金屬和熱影響區應進行低溫沖擊試驗。
3. 奧氏體高(gao)合金鋼的(de)使用(yong)溫度等于或高(gao)于-196℃時,可免做(zuo)低溫沖擊試驗。
4. 符合(he)下列(lie)條(tiao)件之一時,管道材料可免做低溫沖擊試驗∶
a. 使用溫(wen)度(du)等于(yu)(yu)或高于(yu)(yu)-45℃,且不低于(yu)(yu)本(ben)規范(fan)附錄(lu)A 中材(cai)料(liao)使用溫(wen)度(du)下限,同(tong)時,材(cai)料(liao)的厚度(du)無(wu)法制備5mm厚試樣時。
b. 除了(le)抗拉強度下(xia)限值大于540MPa的(de)鋼材及(ji)螺栓(shuan)材料外,使用的(de)材料在低(di)溫(wen)低(di)應力工況(kuang)下(xia),若設計溫(wen)度加50℃后(hou),高于-20℃時(shi)。
注(zhu)∶低(di)(di)溫低(di)(di)應力(li)工(gong)況為設(she)計(ji)溫度低(di)(di)于(yu)或等(deng)于(yu)-20℃的(de)受壓(ya)的(de)管(guan)道組成件(jian),其環向應力(li)小于(yu)或等(deng)于(yu)鋼材標準中(zhong)屈服(fu)點的(de)1/6,且不(bu)大于(yu)50MPa的(de)工(gong)況。
5. 需熱處(chu)(chu)理的(de)材料,應在(zai)熱處(chu)(chu)理后進行沖擊試(shi)驗。
6. 下列(lie)條(tiao)件(jian)下的鋼板制管(guan)子或管(guan)件(jian)的板材,應增加低溫沖擊試驗∶
a. 使用(yong)溫度低于(yu)0℃時∶厚(hou)度大(da)于(yu)25mm的20R;厚(hou)度大(da)于(yu)38mm的在本規范附錄A 表(biao)A.0.2中所列的低合金鋼但不(bu)包括低溫鋼。
b. 使用溫度(du)低(di)于-10℃時∶厚(hou)度(du)大于12mm的20R;厚(hou)度(du)大于20mm的16MnR、15MnVR和15MnVNR。
7. 在溫(wen)度下限(xian)以上使用(yong)有色金(jin)屬(shu)和它的合金(jin)材料時,如填充金(jin)屬(shu)成(cheng)分(fen)與母材成(cheng)分(fen)不同(tong),焊接接頭應進行低溫(wen)拉伸試(shi)驗,延伸率應符(fu)合設計規定。
8. 制造廠已作(zuo)過(guo)沖(chong)擊(ji)試驗的材料,但加工后經過(guo)熱處(chu)理(li)時,應進行低溫(wen)沖(chong)擊(ji)試驗。
9. 焊接結構中,對熱影響(xiang)區的(de)低溫沖擊試(shi)驗(yan)可滿(man)足對基體材料的(de)沖擊試(shi)驗(yan)。
10. 材(cai)料(liao)沖(chong)(chong)擊(ji)試(shi)驗的方法(fa)(fa)應按現行國家(jia)標準《金屬(shu)夏比缺口(kou)沖(chong)(chong)擊(ji)試(shi)驗方法(fa)(fa)》GB/T229的規定(ding)。在低(di)溫下的沖(chong)(chong)擊(ji)功值應符合(he)低(di)溫用(yong)材(cai)料(liao)標準或(huo)表4.3.10的規定(ding)。當(dang)沖(chong)(chong)擊(ji)功不(bu)相(xiang)同(tong)的基體(ti)材(cai)料(liao)焊接一起(qi)時,其(qi)沖(chong)(chong)擊(ji)試(shi)驗能量應符合(he)較小抗拉(la)強度的基體(ti)材(cai)料(liao)的要求(qiu)。
11. 試樣(yang)應(ying)從同批(pi)、同規格、同樣(yang)加工、焊接和(he)熱(re)處理條件的材料中(zhong)制(zhi)取。
四、材料的使用要求
1. 制造(zao)管(guan)道組成件用鋼材應符合下列規定∶
①. Q235-A材(cai)料宜(yi)(yi)用于(yu)(yu)C及D類(lei)流體管道,設(she)計壓力不宜(yi)(yi)大(da)(da)于(yu)(yu)1.6MPa。Q235-A·F材(cai)料宜(yi)(yi)用于(yu)(yu)D類(lei)流體管道,設(she)計壓力不宜(yi)(yi)大(da)(da)于(yu)(yu)1.0MPa。
②. 奧氏體不銹鋼使用溫度高于525℃時,鋼中含碳量不應小于0.04%。
③. 受壓管道組成件使用附錄A中表A.0.2所列的鋼板時,應對以下鋼板逐張進行超聲波檢測∶
a. 低溫鋼厚(hou)度大于20mm。
b. 20R及16MnR厚(hou)度大(da)于30mm。
c. 其他低合金鋼厚度大(da)于(yu)25mm。以上質(zhi)量不應低于(yu)Ⅲ級。
d. 對于調質鋼板不(bu)論(lun)厚(hou)度多少,均須(xu)檢測,質量不(bu)應低(di)于Ⅱ級。
④. 調質狀態供貨的鋼材,應按設計條件進行常溫或低溫沖擊試驗。
⑤. 鋼材的使用狀態應按本規范附錄A的規定。設計指定供貨狀態與國家現行材料標準的規定不同時,應在設計文件中注明。
⑥. 低溫管道用鋼應采用鎮靜鋼。
2. 鑄鐵(tie)類材料使用(yong)范圍應符(fu)合下列規(gui)定(ding)∶
①. 球墨鑄鐵用作受壓部件時,其設計溫度不應超過350℃,設計壓力不應超過2.5MPa。在常溫下,設計壓力不宜超過4.0MPa。
②. 奧氏體球墨鑄鐵使用溫度不得低于-196℃。
③. 下述鑄鐵不宜在劇烈循環條件下使用。對過熱、機械振動及誤操作等采取防護措施時,可限制在下列范圍內使用∶
a. 灰(hui)鑄鐵(tie)件(jian)不宜使(shi)用(yong)于輸送B類流(liu)體的管道(dao)上(shang),在特殊情況下必(bi)須使(shi)用(yong)時,其設(she)計(ji)溫(wen)度不應(ying)高(gao)于150℃,設(she)計(ji)壓力不應(ying)超過1.0MPa;C類流(liu)體管道(dao)使(shi)用(yong)灰(hui)鑄鐵(tie)件(jian)的設(she)計(ji)壓力不宜超過1.6MPa,設(she)計(ji)溫(wen)度不宜超過230℃;
b. 可(ke)鍛鑄鐵(tie)用(yong)(yong)(yong)于(yu)C類流體管(guan)道,設(she)計(ji)(ji)溫(wen)度(du)不(bu)應(ying)(ying)高于(yu)230℃,設(she)計(ji)(ji)壓(ya)力不(bu)應(ying)(ying)大(da)于(yu)2.5MPa;或用(yong)(yong)(yong)于(yu)設(she)計(ji)(ji)溫(wen)度(du)為300℃時,設(she)計(ji)(ji)壓(ya)力不(bu)應(ying)(ying)大(da)于(yu)2.0MPa;用(yong)(yong)(yong)于(yu)B類流體管(guan)道,設(she)計(ji)(ji)溫(wen)度(du)不(bu)應(ying)(ying)高于(yu)150℃,設(she)計(ji)(ji)壓(ya)力不(bu)應(ying)(ying)大(da)于(yu)2.5MPa;
c. 高硅鑄鐵不得用于B類流體。
3. 使用其他金屬材料應符合(he)下列規定(ding)∶
①. 在火災危險區內,不宜使用銅、鋁材料。
②. 鉛、錫及其合金管道不得用于B類流體。
③. 銅、鋁與其他金屬連接時,有電解液存在情況下,應考慮產生電化腐蝕的可能性。
4. 使用復合金屬和襯里材料應(ying)符合下列(lie)規(gui)定∶
①. 管道組成件由符合有關材料標準要求的整體復合鋼板制成時,其基層(外層)金屬和復層金屬應符合本規范第4.1節的規定。
a. 整(zheng)體復(fu)合材(cai)料的管(guan)道耐(nai)壓強度(du)計算(suan),可根(gen)據扣(kou)除所有厚度(du)附(fu)加量后的基層和復(fu)層金屬的總厚度(du)來計算(suan)。
b. 基層和復層金(jin)屬的(de)(de)(de)許(xu)(xu)用(yong)應力可按本規范(fan)附錄(lu)A的(de)(de)(de)規定。但復層金(jin)屬的(de)(de)(de)許(xu)(xu)用(yong)應力取值不應大于基層金(jin)屬的(de)(de)(de)許(xu)(xu)用(yong)應力值。
②. 對于非整體結構的金屬復層或襯里的管道組成件,其基層金屬材料的厚度應符合耐壓強度計算的厚度,計算厚度不應包括復層或襯里的厚度。
③. 除本條的要求外,在本規范中對輸送不同流體的管道材料所作的各種限制,不適用于管道組成件的復層材料或襯里材料。復層或襯里材料和基層材料以及粘結劑應根據設計條件及流體性質選用。
④. 復層為奧氏體不銹鋼時,使用溫度不宜超過400℃。
⑤. 非金屬襯里材料的使用溫度范圍可按本規范附錄C 的規定。
5. 選擇連(lian)接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭(tou)和輔助(zhu)材(cai)(cai)料諸如膠泥(ni)、溶(rong)劑、釬焊材(cai)(cai)料、填料、襯墊及"O"形環、螺紋(wen)的潤滑劑與密封劑等用(yong)以制作(zuo)或用(yong)作(zuo)密封接(jie)(jie)頭(tou)時,對(dui)上述材(cai)(cai)料與所輸送流(liu)體應有相(xiang)容(rong)性。



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